آشنائی با تجهیزات برق صنعتی و کاربردهای آنها

برق صنعتی همانطور که از نام آن مشخص می باشد، برقی است که در صنعت از آن استفاده می شود. البته این تعریف علمی و کاربردی نمی باشد. در برخی موارد برای یک ساختمان نیز عبارت برق صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. از همین رو اگر بخواهیم به صورت فنی بیان داریم باید عنوان کنیم که منظور از برق صنعتی، برقی است که از کنتور سه فاز وارد یک کارگاه یا کارخانه می شود و وظیفه آن روشن نمودن تجهیزات الکترونیکی یا تامین روشنایی است.

در برق صنعتی موارد مهمی چون ولتاژ، مقاومت، قدرت، درایوهای الکترونیکی، PLC ها و …. بررسی می شوند. در این مقاله قصد داریم تا با برخی از تجهیزات برق صنعتی که بسیار مهم و پرکاربرد می باشند، آشنا شویم.

تعریف برق صنعتی

با توجه به مواردی که در بالا بیان شد، هم اکنون متوجه شدید که برق صنعتی چیست اما باید در نظر داشته باشید که این برق حوزه های متنوعی را شامل می شود. برخی از این شاخه ها عبارتند از کار با انواع تابلوهای برق، حفاظت شبکه، مدار فرمان و …. .

امروزه از برق صنعتی بیشتر در کارخانه ها و کارگاه ها استفاده می شود. باید در نظر داشته باشید که هزینه مصرف این برق در قیاس با برق خانگی بسیار بیشتر است. برخی از کاربرد های برق صنعتی به قرار زیر می باشند:

• کنترل نمودن موتور به کمک رله هوشمند
• کنترل نمودن نوار نقاله
• کنترل نمودن پمپ های آب سه فاز
• کنترل نمودن کلید های الکتریکی سه فاز
• استفاده از برق برای کار کردن تابلو های برق
• و …

آشنایی با برخی از تجهیزات برق صنعتی

برق صنعتی یک مبحث بزرگ می باشد از همین رو دور از انتظار نیست که بیان داریم تجهیزات مورد استفاده در آن نیز بسیار متنوع هستند. برخی از تجهیزات پرکاربرد به قرار زیر می باشند:

– کنتاکتور:

یکی از تجهیزات برقی پرکاربرد در کارخانه ها یا کارگاه ها کنتاکتور می باشد. این وسیله دارای سه قسمت اصلی به نام های تیغه، بوبین و محفظه است. البته کنتاکتور دارای اجزای دیگر به نام رله و تیغه کمکی نیز بوده که به مراتب از اهمیت کمتری برخوردار می باشند. کنتاکتورها می توانند بوبین را به راحتی تحریک نمایند و جریان موجود در مدار ها را قطع و وصل کنند. در واقع در تابلو های برق از این مورد به عنوان یک کلید الکترومغناطیسی استفاده می شود. از لحاظ گستره و اندازه، این وسیله بسیار متنوع است. اگر کنتاکتور شما کوچک باشد، با ولتاژ پایین کار می کند و به راحتی در جیب قرار می گیرد. این موارد تنها می توانند جریان 1 آمپری را قطع نمایند.

باید بیان نمود که برخی از کنتاکتورها دارای طولی حدود 1 متر می باشند که برای استفاده در مدارهایی با ولتاژ چند کیلو وات مورد استفاده قرار می گیرند. ولی این بین نمونه های 9 الی 800 آمپری بسیار پرطرفدار و کاربردی هستند. از جمله مزیت های استفاده از  این نمونه تجهیزات برق صنعتی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• می توان از مکان های مختلف به آن به صورت اتوماتیک فرمان داد
  • دارای عمر زیادی است
  • استفاده از آن مقرون به صرفه و اقتصادی است

– رله بیمتال:

در بین تجهیزات صنعتی این مورد برای مراقبت از موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. این قطعه از جنس فلز می باشد و حاصل جوش خوردن دو فلز از جنس های مختلف است. باید در نظر داشته باشید که این مورد بر اساس تفاوت ضریب انبساط فعالیت می نماید. این وسیله صنعتی در تابلوهای برق بسیار زیاد استفاده می شود زیرا می تواند از ایجاد خطا های ناخواسته جلوگیری نماید. در خصوص نحوه عملکرد این نمونه از تجهیزات برق صنعتی باید در نظر داشته باشید که اگر جریان از بیمتال عبور نماید، فلز های جوش داده شده به یکدیگر افزایش طول خواهند داشت. این مورد می تواند مسیر عبور جریان را قطع کند.

– کلیدهای اتوماتیک:

یکی دیگر از انواع تجهیزات صنعتی، کلید اتوماتیک است. این وسیله نیز بیشتر کاربرد امنیتی دارد. لذا اگر اضافه بار در شبکه وجود داشته باشد یا از اتصال های کوتاه و خطرساز استفاده گردد،  در مواقع مورد نیازمی تواند مدار را قطع نماید. البته باید این مورد را نیز بیان نمود که از این تجهیزات صنعتی می توان برای مدارات روشنایی نیز بهره برد. اگر کلید مورد نظر شما از نوع اتوماتیک باشد، در آن از رله های هوشمند بهره گرفته شده است. به صورت کلی باید بیان نمود که عملکرد کلید ها در شبکه ها بسیار زیاد است. کلید ها انواع متفاوتی دارند که به قرار زیر می باشند:

• حرارتی: کلید حرارتی بسیار شبیه به رله بیمتال است. در واقع از این مورد برای محافظت از موتور استفاده می شود. البته باید بیان نمود که در بحث امنیتی کلید های حرارتی بسیار کاربردی تر می باشند. زیرا این کلیدها می توانند جریان های مغناطیسی را نیز قطع نمایند. البته شما با کلید های فوق می توانید مسیر جریان را نیز به خوبی مشخص نمایید. به عنوان یک نکته در نظر داشته باشید که این کلیدها نیاز به کنتاکتور برای فرماندهی ندارند. در کنار این مزایا، کلیدهای حرارتی محدودیتی نیز دارند. به طور مثال این موارد جریان هایی تا حدود 125 آمپر را می توانند پشتیبانی نمایند.
  • کلید های مینیاتوری: از دیگر تجهیزات برق صنعتی می توان به کلید های مینیاتوری اشاره نمود. امروزه این موارد را با نام فیوز نیز می شناسند. فیوزها در برابر عبور جریان حساسیت بالایی دارند. از لحاظ وظیفه نیز باید در نظر داشته باشید که این موارد مانند کلیدهای حرارتی وظیفه دارند تا در برابر اضافه بار و اتصالات کوتاه از مدار مراقبت نمایند.
  • کلیدهای اهرمی: این کلیدها که در دسته تجهیزات برق صنعتی قرار می گیرند دارای دو مدل جریان بالا و جریان پایین هستند. همانگونه که از نام این کلیدها می توان متوجه شد، به کمک اهرمی که دارند می توان جریان موجود در مدار را قطع یا وصل نمود.

– ترمینال ریلی:

یکی دیگر از تجهیزات برق صنعتی که بسیار پرکاربرد نیز می باشد، ترمینال ریلی است. به کمک ترمینال شما می توانید انواع تجهیزات را در یک شبکه به هم متصل نمایید. سایز ترمینال ها متفاوت است اما رایج ترین موارد 25 تا 200 هستند. در حال حاضر انواع متفاوتی از ترمینال ها مانند ترمینال های ریلی فشاری، ریلی معمولی، ریلی دو طبقه و … داخل بازار وجود دارند.

– تجهیزات انتقال برق:

در مبحث برق صنعتی بسیار مهم است که شما با تجهیزات انتقال برق نیز آشنا باشید. این موارد در زیر به تفکیک بیان شده اند:

• سیم ها: از سیم ها برای برق رسانی به بخش های مختلف استفاده می شود. سیم ها رنگ بندی و قطر متفاوتی دارند. کابل ها مجموعه ای از رشته سیم ها می باشند که هر کدام از آنان دارای شماره بندی هستند. باید بیان نمود سیم هایی که به صورت رشته ای می باشند از لحاظ انعطاف بسیار بهتر از نمونه های مفتولی هستند. به همین دلیل در تابلوهای برق بیشتر از این موارد استفاده می شود. البته باید این مورد را نیز در نظر داشته باشید که هر سیم دارای یک استاندارد عبور جریان مجاز است.
  • کابل ها: همانطور که در بالا نیز بیان شد، رشته سیم ها می توانند همگی در کنار هم داخل یک روکش PVC قرار گیرند و کابل ها را ایجاد نمایند. کابل ها بر اساس رشته سیم هایی که داخل آنان وجود دارد، نامگذاری می شوند.

– تایمرها:

این موارد در برق صنعتی به عنوان یکی از تجهیزات کنترل زمان مدار، مورد استفاده قرار می گیرند. از تایمر ها می توان برای قطع و وصل نمودن حالت مدار یا قطع و وصل کردن جریان داخل مدار پس از یک دوره زمانی بهره برد. تایمرها دارای انواع متفاوتی می باشند که با توجه به نوع مدار می توان از آنان بهره برد. برخی از تایمرهای پرکاربرد به قرار زیر می باشند:

• انواع الکترونیکی: این تایمرها دارای دقت بالایی می باشند ولیکن برای اینکه عملکرد خوبی داشته باشند لازم است که حتما به یک منبع تغذیه متصل شوند. عموما تایمرهای الکترونیکی دارای صفحه نمایش می باشند که می توان تنظیمات را در آنها مشاهده نمود.
  • انواع مولتی رنج: این تایمرها نسبت به موارد معمولی پیشرفته تر می باشند. آنها می توانند چندین فعالیت را در یک زمان انجام دهند. در بیشتر تابلو برق های صنعتی از این موارد استفاده می شود. لازم به ذکر است که تایمرهای مولتی رنج دارای قابلیت زمان سنجی تا 12 ساعت هستند.

– تجهیزات کنترل کننده حرکت برق در مدار:

تجهیزات برقی را می توان بر اساس نوع عملکرد آنها در دسته های مختلفی طبقه بندی نمود. برخی از دستگاه ها وظیفه دارند تا حرکت بخش های مکانیکی را محدود نمایند. به این موارد کنترل کننده حرکت گفته می شود. این تجهیزات دارای انواع متفاوتی می باشند که به قرار زیر هستند:

• میکروسوئیچ: این موارد از تجهیزات برقی در واقع نوعی کلید می باشند. شما می توانید با فشار دادن یا ضربه زدن آنها را فعال نمایید. وظیفه اصلی این موارد قطع و وصل جریان در مدار است. عموما از این قطعه برای کنترل نمودن آسانسورها، تایمرهای موتوری، ماشین های برش و بالابرها استفاده می شود. به صورت کلی در نظر داشته باشید که میکروسوئیچ ها می توانند به صورت محوری یا پیستونی باشند. هر کدام از این موارد برای یک نوع فعالیت خاص مورد استفاده قرار می گیرند.
• شیرهای برقی: این نوع شیرها در واقع نوعی شیر برقی محسوب می شوند که از آنها برای تنظیم نمودن جریان هوا داخل سیستم های هیدرولیک استفاده می شود. از لحاظ ظاهری این موارد بسیار شبیه به قرقره ای می باشند که به یک پیستون فلزی متصل است.

– ترانسفورماتور:

از دیگر تجهیزات برق صنعتی می توان به ترانسفورماتورها اشاره نمود. هر ترانسفورماتور از یک هسته داخلی و مجموعه ای از سیم پیچ های اولیه و ثانویه تشکیل شده است. یک ترانسفورماتور وظیفه دارد که جریان و ولتاژ مناسب را برای مصرف کنندگان ارسال نماید. در واقع ممکن است که ولتاژ ورودی به ترانسفورماتور با ولتاژ خروجی کاملا متفاوت باشد. در بحث برق قدرتی از این ترانسفورماتورها استفاده می شود تا جریان الکتریکی موجود در مدار کاهش نیابد. در این صورت می توان میزان بازدهی مدار را تا حد زیادی افزایش داد.

– ترانسدیوسر:

در برق صنعتی به ترانسدیوسر نیز بسیار توجه می شود. در بحث شبکه های برقی یکی از مشکلاتی که همیشه ذهن متخصصان را مشغول می نماید این است که چگونه می توان کمیت های آنالوگ را به دیجیتال تبدیل نمود. یک دستگاه ترانسدیوسر می تواند این کار را به راحتی انجام دهد. به زبانی ساده می توان بیان نمود که آنها انرژی را در یک سر دریافت می نمایند و آن را به شکل دیگری از انرژی تبدیل نموده و از سر دیگر خارج می نمایند.

در شبکه های برقی از این وسیله برای ارسال جریان برق به فواصل دور هم استفاده می شود. باید در نظر داشته باشید که ترانسدیوسر دارای انواع متفاوتی می باشد که می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• ترانسدیوسر ولتاژ
• ترانسدیوسر خازن
• ترانسدیوسر دما
• ترانسدیوسر مقاومت

– PLC و  HMI

PLC یک سیستم کنترلی می باشد. در بین تجهیزات برق صنعتی بسیاری از افراد آن را با نام کامپیوتر صنعتی نیز می شناسند. PLC وظیفه دارد تا وسایل موجود در شبکه را به صورت کامل کنترل نماید. در واقع هر PLC یک برنامه سفارشی دارد که بر اساس آن اقدام به کنترل می نماید. این موارد به صورت ماژولار است  و می تواند ورودی و خروجی دستگاه های مختلف را بر اساس برنامه خود به خوبی بسنجد. لازم به ذکر است که هر PLC از یک واحد پردازش مرکزی تشکیل شده است. این مورد پردازنده اصلی است و وظیفه PLC را مشخص می نماید.

جمع بندی:

در این مقاله تلاش شد تا برخی از تجهیزات پرکاربرد برق صنعتی معرفی شود. ولیکن باید در نظر داشته باشید که این تجهیزات بسیار زیاد می باشند. برای اینکه بتوانید شبکه ای کارآمد داشته باشید باید از تجهیزات مناسب بهره ببرید و عملکرد آنها را نیز به خوبی درک نمایید.

برای مطالعه مطالب بیشتر با ایران باتری همراه باشید.